forschend lernen - Science Center Netzwerk
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FORSCHEND LERNEN Partnerschaften zwischen Volksschulen und Science Center Einrichtungen MATERIALBAND Projektleitung und Koordination www.science-center-net.at Ein Leuchtturmprojekt der bmvit-Initiative: Generation Innovation Gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie 1 MATERIALIENBAND Wien, im April 2010 Forschend lernen: Partnerschaften zwischen Volksschulen und Science Center Einrichtungen Ein Leuchtturmprojekt der BMVIT-Initiative: generation innovation BMVIT-621.103/0004-III/Stabst.H/2008 Projektleitung: Verein ScienceCenter-Netzwerk Otto Schütz Sara Hossein Barbara Streicher Projektpartner: Grüne Schule, Botanischer Garten, Universität Innsbruck Suzanne Kapelari Angelika Hintner Sabine Sladky-Meraner Daniela Pistrich Schulbiologiezentrum Naturerlebnispark, Graz Silvia Grabner Andrea Frantz-Pittner Thomas Kern Naturkundemuseum Haus der Natur, Salzburg Christine Molnar Markus Prötsch Barbara Artesberger Technisches Museum, Wien Ingrid Prucha Peter Donhauser Experimentierwerkstatt, Wien Eleonore Fischer Josef Greiner Institut für Angewandte Umweltbildung IFAU, Steyr Andreas Kupfer Pili Cela Susanne Oyrer In Kooperation mit: Kirchliche Pädagogische Hochschule Wien/Krems Brigitte Pokorny Institut für Erziehungs- Bildungswissenschaft der Universität Graz Gerhild Bachmann Materialienband im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie 2 INHALTSVERZEICHNIS: Baumwachstum Tintenversuch Versuch mit einem Nylonsack Wundersame Wasserwelt So arbeitet die Naturwissenschaft (Methodenset) Versuche zu Aggregatzuständen des Wassers Das Auge – Sehen, Licht und Farben Wie entsteht im Auge ein Bild? So sieht dein Auge von innen aus! Abenteuer Forschung – Forschen mit allen Sinnen Wie kann man Öl von Wasser unterscheiden? Wie hoch springt der Ball? Wir bauen eine Lochkamera! Physik der Schwingungen Tropfenmetamorphose Schallwelle Sonoskop Den Steinen auf der Spur Wir bauen einen Kompass! Mineralien bestimmen 3 VORWORT Interesse wecken, Kompetenzen fördern und Naturwissenschaften vermitteln. Mit diesem Ziel entwickelten Expertinnen und Experten von 6 Science Center Einrichtungen in Österreich unter der Leitung des Vereins ScienceCenter-Netzwerks gemeinsam mit 36 Volksschulklassen und deren Lehrkräften sowie 1.000 Schülerinnen und Schülern innovative didaktische Modelle für die Grundschule. Das Projekt „Forschend Lernen“, ein Leuchtturmprojekt der bmvit-Initiative generation innovation, wurde vom Verein ScienceCenter-Netzwerk koordiniert und gemeinsam mit den Science Center Einrichtungen Grüne Schule Botanischer Garten Innsbruck, Schulbiologiezentrum NaturErlebnisPark Graz, Naturkundemuseum Haus der Natur Salzburg, Technisches Museum Wien, Experimentierwerkstatt Wien und dem Institut für Angewandte Umweltbildung Steyr ausgeführt. Diese sechs Science Center Einrichtungen unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich ihrer institutionellen Struktur, sondern auch in den inhaltlichen Schwerpunkten ihrer Angebote sowie bezüglich der jeweils angewandten didaktischen Methoden. Gemeinsam haben sie jedoch die folgenden Eigenschaften: Sie sind Orte der interaktiven Begegnung mit Naturwissenschaft und Technik, sie ermöglichen informelles Lernen und ermuntern dazu, sich spielerisch und zugleich kritisch mit wissenschaftlichen und technologischen Themen und mit Methoden der Forschung auseinanderzusetzen, sie haben Erfahrung mit innovativen didaktischen Methoden, insbesondere in Zusammenarbeit mit Schulen. Von März 2008 bis Februar 2010 arbeiteten diese sechs Einrichtungen mit jeweils sechs Volksschulklassen der 3. und 4. Klasse, den regionalen Schulbehörden, den Lehrerbildungseinrichtungen in Wien, Oberösterreich, Salzburg, Steiermark und Tirol in Modellpartnerschaften intensiv zusammen und entwickelten im Schuljahr 2008/2009 gemeinsam insgesamt 18 Vermittlungsmodule zu konkreten naturwissenschaftlichen Themen. Zentrales Anliegen des Projekts war die Entwicklung von Angeboten für Forschendes Lernen für den Grundschulbereich mit den folgenden Zielen: Naturwissenschaftliche Inhalte zu vermitteln und Kompetenzen zu fördern, Interesse an naturwissenschaftlichen Konzepten sowie deren Denk- und Arbeitsweisen bei den Schüler/innen zu wecken, innovative Lehr- und Lernmethoden in der Praxis zu erproben und zu etablieren, 4 die Lehrkräfte bei der Vermittlung von naturwissenschaftlichen Themen zu unterstützen, Partnerschaften zwischen Volksschulen und Science Center Einrichtungen zu etablieren und diesen Prozess begleitend zu erforschen und zu evaluieren, die Ergebnisse und deren Übertragbarkeit auf andere Akteure im Innovationssystem zusammenfassend darzustellen. Das Projekt „Forschend Lernen“ und der Aufbau der regionalen Partnerschaften durch die sechs Science Center Einrichtungen im Rahmen dieses Projekts hat es somit ermöglicht: Insgesamt etwa 1.000 Schüler/innen ein innovatives Angebot zur Verfügung zu stellen, und zwar durch interaktive Hands-on-Methoden des Forschenden Lernens, vermittelt durch die regionale Science Center Einrichtung. Den beteiligten Lehrer/innen eine praxisorientierte Auseinandersetzung mit erprobten innovativen, didaktischen Methoden zu bieten, bzw. diese im Unterricht ergänzend einzusetzen sowie bei Bedarf fachlichen Support zu Verfügung zu stellen. Die Science Center Einrichtungen durch den gegenseitigen Erfahrungsaustausch bei den didaktischen Methoden, die gemeinsamen Entwicklung von Vermittlungsmodulen in Zusammenarbeit mit den Volksschulen und der Bearbeitung von Begleitforschung und Evaluierung für die zukünftige Arbeit zu unterstützen. Der hier vorliegende Materialienband enthält eine repräsentative Auswahl an Anleitungen für Experimente und Hands-on-Didaktik aus den insgesamt 18 Vermittlungsmodulen, die in den jeweiligen regionalen Modellpartnerschaften zwischen Science Center Einrichtungen und Volksschulen entwickelt wurden. Diese Anleitungen sind als erste Anregung für die Auseinandersetzung mit dem entsprechenden Thema und der didaktischen Methode des Forschenden Lernens gedacht und sollen Lehrkräften dazu dienen, verschiedene Aspekte des Forschenden Lernens in der Praxis ausprobieren zu können. Für eine intensivere und längerfristige Auseinandersetzung mit der praktischen Anwendung von Forschendem Lernen in der Grundschule empfehlen wir die Zusammenarbeit mit einer der sechs Science Center Einrichtungen. Verein ScienceCenter-Netzwerk 5 GRÜNE SCHULE BOTANISCHER GARTEN INNSBRUCK Das geheime Leben der Pflanzen Kindern und Jugendlichen näher zu bringen, ist erklärtes Ziel der Grünen Schule des Botanischen Gartens der Universität Innsbruck. Im Rahmen der Aktivprogramme lernen junge Menschen die faszinierende Pflanzenwelt aus unterschiedlichsten Perspektiven kennen. Von 2004 - 2007 entwickelte und koordinierte die Grüne Schule das EU-Projekt „Plant Science Gardens“, das sich umfassend mit forschend-entwickelnden Lehr- und Lernmethoden in schulischen und außerschulischen Lernumgebungen auseinandersetzt. Auf www.plantscafe.net sind dazu umfangreiche Materialien zu finden. Im Rahmen der Modellpartnerschaft von Forschend Lernen wurden drei Module zu den Themenbereichen Blattfall im Herbst, Baumwachstum sowie Blütenökologie/Bestäuber entwickelt und angeboten. Die Module sind so aufgebaut, dass die Schüler/innen schrittweise bereits bestehende Vorstellungen zu den einzelnen Fragestellungen weiterentwickeln können. Experimente und Diskussionen in der Kleingruppe und im Klassenverband dienen dazu, Denkprozesse anzuregen, zu strukturieren und einzelne Wissensbausteine zu einem Gesamtbild zusammenzuführen. Die zentrale Aufgabe des/der Lehrenden besteht darin, einzelne Lernschritte sichtbar zu machen und so die Lernenden darin zu unterstützen, ihre Vorstellungen mit aktuell anerkannten, naturwissenschaftlichen Erklärungen abzugleichen. Kontakt: Grüne Schule Botanischer Garten der Universität Innsbruck Sternwartestr.15, 6020 Innsbruck Dr. Suzanne Kapelari [email protected] www.uibk.ac.at/botany/grueneschule/ 6 Projekt: Blattfall im Herbst Die folgenden zwei Unterrichtseinheiten sind Teil des Moduls Blattfall. Hier werden die Grundlagen erarbeitet, die nötig sind, um Transportprozesse in der Pflanze zu verstehen. Das für den Unterricht benötigte Material wird vom Botanischen Garten Innsbruck in Klassenstärke bereitgestellt. Wie kommt das Wasser in die Blätter der Bäume? In allen grünen Blättern findet Fotosynthese statt d.h. Pflanzen bauen mit Hilfe von Blattgrün aus Kohlendioxid und Wasser, Kohlenhydrate, sprich Zucker, auf: dazu brauchen sie Sonnenenergie und produzieren zusätzlich Sauerstoff. Wie das Wasser nun vom Boden in die Blätter kommt, finden die SchülerInnen in dieser Unterrichtssequenz heraus. Das Verstehen dieses Transportprozesses ist die Grundlage dafür, die übergeordnete Frage „Warum verlieren manche Bäume im Herbst die Blätter“ beantworten zu können. Die Versuche werden in den einzelnen Gruppen soweit als möglich selbständig durchgeführt und Fragen entsprechend beantwortet (s. Hintergrundinformation) bzw. zusätzliche Informationen (z.B. dass Blätter Spaltöffnungen haben) angeboten. Lerninhalte Die Schüler/innen lernen den Aufbau eines Blattes und das Wassertransportsystem in der Pflanze kennen. Details der Blattstruktur, wie Farbe, Form, Textur und Blattnerven (Transportsystem) wird durch genaues Beobachten und Tasten erfasst. Die beiden Versuche mit Tinte und Nylonsack helfen, den grundlegenden Mechanismus des Wassertransportes sowie die Transportwege in der Pflanze vom Blattstiel bis zu den Spaltöffnungen sichtbar zu machen. Vorbereitung für die Stunde 1. Tintenversuch: Für jede Gruppe wird eine Plastikwanne vorbereitet die folgendes enthält: 1 Selleriestängel, 1 rote und 1 blaue Tinte, Schneidbrett mit Messer, 2 Plastikgefäße klein, 1 Plastikgefäß groß, 2 Blatt Küchenrollen. 2.Versuch mit dem Nylonsack: Da die Wassertröpfchen frühestens zwei Stunden nach dem Verpacken mit dem Nylonsack sichtbar sind, kann eine Pflanze bereits einen Tag bzw. mindestens 2 Stunden vor dem Versuch vorbereitet werden. 3. Die Pflanze ausreichend gießen 7 Zeit 60-120 Min. Arbeitsblatt 1 oder zur Verringerung der Kopierkosten Arbeitsauftrag an die Tafel schreiben und Blatt in die Forschermappe zeichnen Material Baumbestimmungskarten verschiedene Blätter Lupen Arbeitsblatt 2 Unterricht 1. Blattbestimmung 1. Jede 4er Gruppe bekommt vier gleiche oder verschiedene Blätter, Baumbestimmungskarten, Lupen und das AB 1 2. Die Schüler/innen bestimmen ihr Blatt/ihre Blätter mit Hilfe der Baumbestimmungskarten. 3. Sie verwenden die Lupen, um das Blatt genau zu untersuchen. Beobachtungen werden in der Gruppe besprochen und die Ergebnisse in das AB1 oder in ein „Forschertagebuch“ (Sachkundeheft o.ä.) eingetragen. 2. Das Wassertransportsystem wird sichtbar Tintenversuch 1. Jede Gruppe erhält einen Becher mit Wasser, ein leeres Gefäß und mehrere Pipetten. Vorab sollen die Kinder das Hantieren mit der Pipette so lange üben, bis sie Wasser tropfenweise in das leere Gefäß pipettieren können. 2. Jede/Jeder Schüler/in erhält nun das AB2. Gemeinsam wird die Versuchsanleitung gelesen bzw. besprochen. 3. Teile das vorbereitete Versuchsset aus. Ist der Raum nicht genug beleuchtet, benötigt jede Gruppe eine Lampe. An einem sonnigen Tag wird der Sellerie an das Fenster gestellt. Der Versuch wird nach Anleitung (AB2) durchgeführt und die Überlegungen der SchülerInnen anschließend besprochen. 4. Nach 10 min. sind sicherlich erste Ergebnisse sichtbar. Die Schüler/innen können die Fragen im AB2, beantworten. 5. Um die Wartezeiten zu nutzen, kann der nächste Versuch zur Wasserverdunstung angesetzt werden (AB3). 3. Transpiration ist der Motor des Wassertransportes Blätter unter dem Nylonsack 1.Jede Gruppe erhält das AB 3, eine Pflanze mit Untersetzer, einen Nylonsack, eine Gießkanne und Klammern. 2.Die Schüler/innen befestigen den Nylonsack nach Anleitung (AB 3). 3.Die Schüler/innen sollen vor Versuchsbeginn ihre Überlegungen (Hypothesen) auf dem AB3 notieren. 8 Material Arbeitsblatt 3 6 Selleriestängel mit Blättern – unbedingt an der Schnittstelle auf ca. 15 cm kürzen und in Wasser einfrischen 12 Plastikgefäße klein 6 Plastikgefäße groß 25 Pipetten 6 Wasserbecher 6 Tinten rot 6 Tinten blau 6 Schneidbretter 6 Messer Küchenrolle 6 Plastikwannen 4. Nach 1 - 2 Stunden, werden erste Ergebnisse sichtbar. Arbeitsblatt 4 5. Manchmal wird es sinnvoll sein, die Lerneinheit jetzt abzuschließen und am nächsten Tag mit der Auswertung des Versuches zu beginnen. Die Pflanzen ausreichend gießen! 7 Blumenstöcke 7 Nylonsäcke 12 Wäscheklammern 7 Untersetzer 6 Lampen 6 Gießkannen 6. Auswertung: Die SchülerInnen holen ihre Versuchspflanze vom Fensterbrett und überlegen, was geschehen ist. Der Nylonsack kann auch abgenommen werden, damit die Schüler/innen fühlen können, dass sich Wasserdampf im Sack angesammelt hat. 6 Fotos Spaltöffnungen 7. Die Schüler/innen diskutieren zuerst in der Gruppe, dann im Klassenverband, was passiert ist. 8. Erkläre den Schüler/innen, dass sich an der Blattunterseite tausende Spaltöffnungen befinden, die so klein sind, dass sie nur mit dem Mikroskop zu sehen sind. Teile ein Bild der Spaltöffnungen pro Gruppe aus. 9. Nun kann der Weg des Wassers in der Pflanze nachvollzogen werden: Vom Blattstängel über die Blattadern bis zu den Spaltöffnungen. Die Begriffe Blattadern und Spaltöffnungen werden erklärt. 10. Die Pflanze kann die Spaltöffnungen je nach Bedarf öffnen und schließen. Hintergrundinformation Die Verdunstung an den Spaltöffnungen ist der Motor des Wassertransports. Die Blätter verlieren über die Spaltöffnungen Wasserdampf, der am Nylonsack kondensiert und in Form von kleinen Wassertropfen sichtbar wird. Hat die Pflanze zuwenig Wasser zur Verfügung, kann sie die Spaltöffnungen schließen und so Wasser sparen, damit sie nicht vertrocknet. Im Botanischen Garten können Spaltöffnungen unter dem Mikroskop beobachtet werden. 9 AB 1 Warum hat ein Baum Blätter? 1. Wie schaut mein Blatt aus. Mein Blatt stammt von ………………………………………………………………... . (Name des Baumes) Zeichne die Umrisse deines Blattes. Was kannst du noch erkennen? Zeichne so genau wie möglich, alles was du siehst! 10 AB 2 Warum hat ein Baum Blätter? Tintenversuch 1.Lege als Unterlage die Küchenrolle auf. 2.Fülle in eines der kleinen Plastikgefäße 5 ml (1. Strich) blaue Tinte ein. 3.Fülle mit der Pipette tropfenweise Wasser dazu bis du 15 ml Flüssigkeit im Becher hast (3. Strich). 4.In das andere kleine Plastikgefäß füllst du 5 ml rote Tinte ein (1.Strich). 5.Mit der Pipette tropfst du Wasser hinzu bis du 10 ml Flüssigkeit im Becher hast. 6.Stelle beide Gefäße in das große Plastikgefäß. 7.Schneide den Selleriestängel am unteren angeschnittenen Ende ca. 1 cm ab. 8.Schneide nun den Stängel der Länge nach in der Mitte ca. 7 cm ein. 9.Stelle ein Ende in das rote, das andere Ende in das blaue Gefäß mit Tinte. 10. Stelle an einem sonnigen Tag den Sellerie an das Fenster. An einem bewölkten Tag schalte die Lampe ein und stelle den Sellerie darunter. Was kannst du beobachten? Was könnt ihr mit diesem Experiment beweisen? 11 AB 3 Warum hat ein Baum Blätter: Blätter unter dem Nylonsack Befestige den Nylonsack über einen Zweig (einige Blätter) der Pflanze. Verschließe den Nylonsack mit den Klammern. Gieße die Pflanze und stelle sie in die Sonne oder unter die Lampe. Was wird passieren? Schreibe deine Überlegungen auf. Was konnten wir mit diesem Experiment beweisen? 12 Fotos Spaltöffnungen So sehen Spaltöffnungen aus, wenn du sie im Lichtmikroskop betrachtest. Meistens befinden sie sich auf der Blattunterseite. Die Pflanze kann die Spaltöffnungen öffnen, wenn die Sonne scheint und genügend Wasser im Boden vorhanden ist (hier am Bild sind sie offen). Wenn der Boden zu trocken wird, macht die Pflanze die Spaltöffnungen wieder zu. 13 Hintergrundiformation für die Lehrperson Teile eines Baumes und ihre Aufgaben Wurzel 1. Wasseraufnahme: Die Wurzel dient der Wasser- und Mineralstoffaufnahme. Alle Pflanzen benötigen für ein normales Wachstum bis zu 17 verschiedene Mineralstoffe, die sie vor allem aus dem Boden als Ionen anorganischer Salze aufnehmen, wie zum Beispiel Stickstoff, Phosphor, Magnesium, Kalzium, Eisen, Kupfer……. 2. Verankerung: Die Wurzeln verankern den Baum fest im Erdreich. Stängel/Stamm/Blattstiel 1. Wasserleitung: Der Wassertransport ist passiv, das heißt der Wassersog von der Wurzel zu den Blättern erfolgt nur über den Vorgang der Verdunstung des Wassers an den Spaltöffnungen. Der Transport des Wasser erfolgt ins speziellen Leitegefäßen (X = Xylem) Abb1. zeigt zwei Leitbündel des Ampfers, in denen sich Gefäße für den Wassertransport X und den Zuckertransport P befinden 14 2. Stofftransport: Zucker = Assimilate, die bei der Fotosynthese im Blatt hergestellt werden, werden über Leitungsbahnen, die nur dem Stofftransport dienen, zu ihrem Bestimmungsort z.B. der Wurzel transportiert. Diese Leitungsbahnen werden als Bastteil bezeichnet (s. Abb. 1: P=Phloem). 3. Stützfunktion und Stabilität: Der Stamm ist für Äste, Blätter und Blüten eine Stütze. Eine weitere wichtige Funktion des Stammes ist die Stabilität, damit Bäume hoch wachsen können (bis zu 110 m hoch sind die Küstenmammutbäume in Kalifornien). Blätter Blätter sind der Ort der Fotosynthese und der Wasserverdunstung (Transpiration). Sie sind an der Ober- und Unterseite von einer wasserundurchlässigen Schicht (Abschlussgewebe = Kutikula) begrenzt. Dazwischen befinden sich zwei Gewebsschichten, die obere = Palisadengewebe, enthält vornämlich Chloroplasten (Blattgrün), die untere = Schwammgewebe, ist für den Gasaustausch innerhalb des Blattes zuständig. Die Spaltöffnungen (Stomata) befinden sich meistens auf der Blattunterseite, können aber auch auf der Oberseite zu finden sein. Eine Spaltöffnung besteht aus zwei bohnenartig geformten Schließzellen (S), die an den Enden aneinander haften. Die Öffnungsweite des Spaltes ist regulierbar: Bei Sonnenlicht und ausreichender Wasserversorgung ist er geöffnet, bei Wassermangel oder während der Nacht ist er geschlossen. Abb.2. zeigt Spaltöffnungen an der Blattunterseite von Rhoeo. Mit (S) ist eine der beiden Schließzellen markiert. 15 SCHULBIOLOGIEZENTRUM „NaturErlebnisPark“ Das Schulbiologiezentrum NaturErlebnisPark Graz unterstützt die naturwissenschaftliche Früherziehung in Kindergärten sowie den Unterricht in Schulen. Auf einem 5,5 ha großen Areal finden Kinder durch selbständiges, aktives Handeln einen spannenden und abenteuerbetonten Einstieg und persönliche Anknüpfungspunkte zu naturwissenschaftlichen Themen. Mit einer Kombination von Unterrichtsmethoden und Unterrichtstechniken, Lernmaterialien und Medien werden Lernumgebungen gestaltet, in denen Kinder spielerisch Erfahrungen mit naturwissenschaftlichen Arbeitstechniken, Argumenten und Denkmustern machen können und Interessen geweckt werden. In diesem Projekt wurden mit den regionalen Volksschulen zwei Module entwickelt, die fächerübergreifend naturwissenschaftliche Kompetenzen und Interessen fördern: Was das Wasser alles kann – Physik des Wassers sowie Lebensraum und Lebensmittel Wasser. Dafür wurde das Unterrichtsmodell des Schulbiologiezentrums „Fridolins Naturgeschichten“ adaptiert und ergänzt. Dieses Modell stellt eine Grundstruktur für problemlösendes Vorgehen dar und ist durch einen wiederholten strukturierten Ablauf aufeinander abgestimmter Erkenntnisschritte gekennzeichnet. Ausschlaggebend für „Forschendes Lernen“ sind in diesem Unterrichtsansatz nicht die einzelnen Materialien an sich, sondern deren Einbindung in einen zusammenhängenden Prozess der Erkenntnisgewinnung. Die von uns entwickelten Tools werden gezielt an zentralen Punkten im Problemlöseprozess eingesetzt um den jeweiligen Gedankenschritt zu unterstützen, wie an den folgenden Beispielen ersichtlich wird. Kontakt: Schulbiologiezentrum NaturErlebnisPark, Graz Statteggerstraße 38, 8045 Graz Mag. Silvia Grabner, Mag. Andrea Frantz-Pittner [email protected] www.naturerlebnispark.at 16 Impulsphase: Ein möglicher Einstieg in ein Thema ist die Gestaltung einer Lernwerkstatt. Im Stationenbetrieb werden Hands-on Aktivitäten mit rasch erzielbaren Effekten angeboten, die das Thema von unterschiedlichen Seiten beleuchten. Die Kinder erhalten Anregungen zu den vorhandenen Materialien und werden dazu angehalten, Phänomene bewusst wahrzunehmen. Beispiel: Temperaturstation aus „Fridolins Wasserlabor“ (siehe Arbeitsblätter) Die Kinder versetzen Wasser in verschiedene Aggregatzustände und beobachten die Übergänge zwischen diesen Zuständen. Informationsgewinnung durch Texte und Bilder: Literaturarbeit ist eine zentrale Methode wissenschaftlichen Arbeitens. Den Einstieg dafür bilden Aktivitäten, bei denen Kinder aus Texten und Bildern Informationen entnehmen und abschätzen, was davon für die jeweilige Fragestellung relevant ist. Beispiel: Das Amphibienrad Dieses Exhibit befindet sich im Unterrichtsareal des Schulbiologiezentrums und wird im Freilandunterricht eingesetzt. Durch Drehen können Informationen zu den verschiedenen Amphibienarten im Rielteich und deren Entwicklung im Verlauf des Jahres entnommen werden. 17 Informationsgewinnung durch Kommunikation mit anderen Kindern: Der Meinungsaustausch mit anderen, das Auseinandersetzen mit anderen Standpunkten und das Argumentieren eigener Überzeugungen sind wichtige Schritte im Erkenntnisprozess. Mit methodischer Unterstützung gelingt es vielen Kindern leichter, in ein Gespräch einzusteigen und sich zu äußern. Entsprechend gestaltete Spiele können hier den Gesprächsanlass und Gesprächsrahmen herstellen. Beispiel: Wasserstandsmemory: Das Memory zum Thema „kommunizierende Gefäße“ beinhaltet Bilder von Rohren mit verschienen Wasserständen. Ein Teil der Bilder ist physikalisch korrekt, ein Teil nicht. Deckt ein Kind ein Bilderpaar auf, entscheidet es, ob seiner Meinung nach der Wasserstand korrekt eingezeichnet ist. Die Gruppe diskutiert dann, ob dieser Einschätzung zugestimmt werden kann. Informationsgewinnung durch Hervorrufen, Wahrnehmen und Einordnen von Phänomenen: Das bewusste Wahrnehmen von Phänomenen, das Sammeln, Sortieren und Dokumentieren von Naturobjekten und die Betrachtung von Prozessen sind zentrale Schritte naturwissenschaftlicher Forschung. Den Kindern werden Materialien zur Verfügung gestellt, die eine entdeckende Annäherung an das Phänomen mit vielen Freiheitsgraden und individuellen Zugangsweisen ermöglichen. Beispiel: Wasser leiten Die Kinder erhalten Trinkhalme, Dicht- und Klebebänder, Trichter, Krüge und Pumpen (z.B. Spender für Flüssigseife). Damit sollen sie eine Vorrichtung konstruieren, um Wasser von einem am Boden stehenden Behälter in ein höher stehendes Gefäß zu leiten. Auf diese Weise können sie vielfältige physikalische Prinzipien zum Thema Wasserleitung entdecken. 18 Informationsgewinnung durch hypothesengeleitetes Experimentieren: „Experimentieren“ im naturwissenschaftlichen Sinn ist die Bezeichnung für die systematische Überprüfung einer Hypothese durch kontrollierte Veränderung einzelner Variablen in einem Prozess. Auf diese Weise können Erkenntnisse zu Wirkungszusammenhängen gewonnen werden. Wichtige Kennzeichen korrekten Experimentierens sind Vergleichsanordnung, Variablenkonstanz und logische Schlussfolgerung. Beispiel: Flusslandschaftsmodell Anhand des Flusslandschaftsmodells kann überprüft werden, inwiefern sich die Begradigung des Bachbetts auf die Fließgeschwindigkeit auswirkt. Das Modell besteht aus einer Platte mit Plastikschläuchen, durch die Wasser gegossen werden kann. Die Kinder führen alle Schritte des Experiments durch: Versuchsplanung, Durchführung, Interpretation der Ergebnisse. Dafür ist unter anderem die Entscheidung nötig, welche Variablen (z.B. Schlauchdicke, Wassermenge, Fließstrecke,…) konstant gehalten werden. 19 Reflexion: Die abschließende Reflexion erfüllt mehrere Zwecke: sie ruft in Erinnerung, welche Arbeitsschritte Freude bereitet haben und verstärkt den emotionalen Bezug zum Thema; sie macht bewusst, welche Fähigkeiten die Kinder erworben und eingesetzt haben und verstärkt so das Vertrauen in die eigenen Kompetenzen; sie fasst die gewonnenen Erkenntnisse zusammen. Beispiel: Die Schatzkiste (siehe Arbeitsblätter) Durch Forschen erwirbt man sich einen Schatz an Erfahrungen, Erlebnissen und Erkenntnissen. Die Kinder falten anhand der Vorlage eine Schatzkiste und gestalten sie individuell. In diese werden nach jeder Aktivität Notizen zu folgenden Fragen eingelegt: Was hat mir Spaß gemacht? Was kann ich jetzt? Was weiß ich jetzt? 20 Arbeitsanleitungen 1 FRIEREN Du brauchst: 2 Petrischalen, Pipette, Gefrierschrank, Leitungswasser, Stereolupe Durchführung: Gib mit der Pipette auf jede Petrischale einen Tropfen Wasser. Stell eine Schale für ca. fünf Minuten in den Gefrierschrank. Betrachte die beiden Wassertropfen unter der Stereolupe. Was kannst du beobachten? VERDAMPFEN Du brauchst: Stövchen mit Gefäßen, Leitungswasser, Pipette, Kerze, Streichhölzer, Spiegel Durchführung: Gib mit der Pipette ein paar Tropfen Leitungswasser in das Gefäß des Stövchens und stelle das Gefäß auf das Stövchen. Zünde die Kerze an und halte den Spiegel über das Gefäß. Was kannst du beobachten? 21 SCHMELZEN Du brauchst: Gefrierschrank, Eiskristalle, Spatel, Objektträger, Flexcam, Bildschirm Durchführung: Lege mit dem Spatel vorsichtig ein paar Eiskristalle auf den Objektträger. Leg den Objektträger unter die Linse der Flexcam. Was kannst du beobachten? KONDENSIEREN Du brauchst: Taschenspiegel, Gefrierschrank, Kühlschrank Durchführung: Lege den Spiegel 10 Minuten lang in den Gefrierschrank. Nimm ihn dann heraus und beobachte ihn. Was kannst du beobachten? 22 BAUANLEITUNG SCHATZKISTE Du brauchst: Falte das Papier entlang der strichlierten Linien zu deiner Schatzkiste. Verziere sie und sammle darin deine Schätze und Erfahrungen, die du beim Forschen gewinnst. 23 HAUS DER NATUR SALZBURG Das Haus der Natur – Museum für Natur und Technik, ist sowohl Schau-Museum als auch vielseitiges Forschungszentrum für Stadt und Land Salzburg. Daher gehören sowohl die naturwissenschaftliche Forschung als auch die Vermittlung der Ergebnisse zu seinen Aufgaben. Neben Führungen zu über 35 Ausstellungen gibt es eine Vielzahl von attraktiven Programmen für Schulen, in denen das selbsttätige Lernen eine zentrale Rolle spielt. Im neu eröffneten Erweiterungsbereich „Science Center Haus der Natur“ haben die Besucher/innen die Möglichkeit, durch interaktive Hands-on Aktivitäten Lernerfahrungen im Bereich Natur und Technik zu machen. Gemeinsam mit den Volksschulen wurden die Module Unsere Sinnesorgane – Einstieg in das Thema Sinne und Sinnesorgane, Das Auge – Sehen, Licht und Farben, Das Ohr – Schall und Hören, Das Gehirn und seine Sinnesorgane - ein tolles Team entwickelt und erprobt. An dieser Stelle werden aus dem Modul „Das Auge – Sehen, Licht und Farben“ Materialien zum Thema „Wie entsteht im Auge ein Bild“ präsentiert. Kontakt: Haus der Natur – Museum für Natur und Technik Museumsplatz 5, 5020 Salzburg Direktor Dr. Norbert Winding Mag. Christine Molnar [email protected] [email protected] www.hausdernatur.at 24 Wie entsteht im Auge ein Bild? Inhalt Die Schüler/innen sehen anhand eines Modells, wie eine Lupe ein Bild von zwei Kerzen auf ein Blatt Pergamentpapier wirft. Anhand dieses Modells wird erarbeitet, wie das menschliche Auge gebaut ist und wie in diesem ein Bild entsteht. Dauer 80 Minuten Lernziele Die Schüler/innen kennen den inneren Aufbau des Auges. Die Schüler/innen können im Experiment erkennen, wie das Bild aussieht, das durch die Linse auf die Netzhaut geworfen wird. Die Schüler/innen können beschreiben, wie das Bild aussieht, das durch die Linse auf die Netzhaut geworfen wird. Die Schüler/innen verstehen, welchen Bausteinen des Auges den Teile des Modells entsprechen. Die Schüler/innen überlegen und können erklären, weshalb wir die Welt aufrecht und seitenrichtig sehen, obwohl das Bild auf der Netzhaut auf dem Kopf steht und seitenverkehrt ist. Material Plastilinmodell des Auges Overheadfolie zum Bau des Auges Kopien der Lernblätter A1, A2, A3 Material/Gruppe 2-3 Blätter Pergamentpapier Zwei oder drei Lupen Zwei Kerzen (unterschiedlich gefärbt) ein Feuerzeug ein Blatt Papier Vorbereitung Kopieren der Lernblätter Bereitstellen der Materialien für das Experiment zur Bildentstehung (im Auge). Herstellen eines Plastilinmodells zum Auge. 25 Unterrichtsverlauf Die Schüler/innen werden in Gruppen geteilt und erhalten jeweils das Lernblatt A1. Vor der tatsächlichen Durchführung des Versuchs geben die Schüler/innen eine begründete Vermutung ab, wie das Bild auf dem Blatt Pergamentpapier aussehen wird. Die Schüler/innen sollen beobachten, wie das Bild auf dem Pergamentpapier aussieht und beschreiben dieses. Die Kerzen sind auf dem Kopf stehend, seitenverkehrt und verkleinert auf dem Papier zu sehen. Nachdem der Raum wieder beleuchtet worden ist, füllen die Schüler/innen das Arbeitsblatt A1 fertig aus. Danach erhalten die SchülerInnen Arbeitsblatt A2 und vervollständigen den Merksatz darauf. In den Gruppen überlegen die Schüler/innen, weshalb das Bild der Kerzen auf dem Kopf steht. Die Lösungsvorschläge der Schüler/innen werden im Plenum diskutiert. Der/Die Lehrer/in erläutert mit Hilfe des Plastilinmodells, wie man von dem kugelförmigen Auge zu dem Querschnitt auf der Overheadfolie bzw. dem Lernblatt kommt. Anhand des aufgeschnittenen Plastilinmodells und der Overheadfolie wird der innere Aufbau des Auges geschildert. Die Schüler/innen beziffern die Bauteile des Auges auf Arbeitsblatt A2. Nun erhalten die Schüler/innen Lernblatt A3 und ergänzen den Merktext zum inneren Aufbau des Auges. Im Anschluss daran wird der Weg des Lichts in das Auge durch die Linse bis zur Netzhaut wird auf der Overheadfolie gezeigt. Die Schüler/innen wissen nun, dass das Licht durch die Pupille in das Auge fällt. 26 Die Schüler/innen füllen auf Lernblatt A3 aus, wofür die Bauteile des Modells stehen. Hintergrundinformation Mit den Schüler/innen sollen die Begriffe Lederhaut, Hornhaut, Regenbogenhaut oder Iris, Pupille oder Sehloch, Linse, Netzhaut und Sehnerv geklärt werden. 6 8 1 4 5 3 7 2 1 Lederhaut 2 Hornhaut 3 Pupille oder Sehloch 4 Regenbogenhaut oder Iris 27 5 Linse 6 Netzhaut 7 Sehnerv 8 Aderhaut Die unten angegebenen Informationen dienen der Lehrperson zum Überblick. Von außen nach innen ist das Auge aus folgenden Teilen aufgebaut: Die Lederhaut: Sie ist eine zähe und sehr widerstandfähige Haut. Sie schützt den Augapfel von außen, an der Vorderseite des Auges ist sie durchsichtig und wird bezeichnet als Hornhaut: Sie wölbt sich wie ein Fenster über das Sehloch (die Pupille). Neben dieser Schutzfunktion wird das Licht durch ihre gewölbte Form an der Hornhaut gebrochen. Die Pupille: Die Pupille ist das Sehloch. Durch das Sehloch fällt das Licht in das Auge ein. Die Regenbogenhaut: Sie wird auch Iris genannt. Sie kann unterschiedlich gefärbt sein und verändert je nach Lichtintensität den Durchmesser der Pupille. Die Fähigkeit des Auges, sich an unterschiedliche Lichtintensität anzupassen, bezeichnet man als Adaptionsfähigkeit. Die Linse: Sie liegt hinter der Pupille. Hier wird das einfallende Licht gebrochen. Die Linse wirft ein auf dem Kopf stehendes, seitenverkehrtes und verkleinertes Bild auf die Netzhaut. Die Aderhaut: Sie liegt zwischen Lederhaut und Netzhaut und ist von zahlreichen Blutgefäßen durchzogen. Der Glaskörper: Dieser ist durchsichtig und trägt zur Erhaltung der Form des Augapfels bei. Er besteht zum Großteil aus Wasser. Die Netzhaut: Sie enthält die Sehsinneszellen (Zapfen und Stäbchen) und ist der lichtempfindliche Teil des Auges, auf den das Licht fällt. Sie wirkt im Auge wie eine Leinwand. Die Mehrheit der Sinneszellen bilden die Stäbchen. Sie dienen dem Dämmerungs- und dem Hell-Dunkel-Sehen. 28 Die Zapfen sind weniger lichtempfindlich und sprechen in der Dämmerung nicht mehr an. Ihre Aufgabe ist das Tag- und Farbensehen. In der Netzhaut sind zwei Stellen besonders hervorzuheben: Der gelbe Fleck befindet sich als flache Einsenkung in der Mitte des Augenhintergrundes. An dieser Stelle stehen die Zapfen besonders dicht, somit ist an dieser Stelle der Punkt des schärfsten Sehens lokalisiert. Der blinde Fleck liegt an der Austrittsstelle des Sehnervs. Hier befinden sich keine Sinneszellen. Den fehlenden Bildteil ergänzt das Gehirn aus den Eindrücken der Umgebung. Der Sehnerv: In ihm münden die Nervenfasern der Netzhaut. Er bildet die Verbindung zwischen Netzhaut und Gehirn. Über den Sehnerv werden Bildinformationen in Form elektrischer Signale zum Gehirn geleitet. An der Austrittsstelle des Sehnervs liegt der so genannte „blinde Fleck“. Hier ist die Netzhaut nicht lichtempfindlich, da sich an dieser Stelle keine Sinneszellen befinden. Das Gehirn sieht mit: Das Gehirn kehrt alle Bilder, die ihm von der Netzhaut übermittelt werden, wieder um, sodass wir die Welt aufrecht und seitenrichtig wahrnehmen. Lösung für den Merktext zum inneren Aufbau des Auges: (Worte, die eingesetzt werden müssen, sind fett gedruckt) Das Auge hat die Form einer Kugel. Das Weiße im Auge ist seine Hülle, die Lederhaut. Diese ist besonders zäh und fest und schützt das Auge von außen. Die Lederhaut ist vorne durchsichtig und heißt an dieser Stelle Hornhaut. Durch die Hornhaut hindurch kann man die Pupille erkennen. Wenn viel Licht ins Auge fällt, wird die Pupille kleiner. Ob du blaue, braune oder grüne Augen hast, hängt davon ab, welche Farbe deine Regenbogenhaut hat. Die Regenbogenhaut wird auch Iris genannt. Hinter der Pupille liegt die Linse. Sie lenkt das einfallende Licht ab. Man sagt dazu auch, „die Linse bricht das Licht!“. Die Linse wirft ein Bild auf die Netzhaut. Diese wirkt im Auge wie eine Leinwand im Kino. Der Sehnerv schließt sich an die Netzhaut an und leitet das Bild weiter an das Gehirn. 29 WIE IM AUGE EIN BILD ENSTEHT Für dieses Experiment braucht ihr: Ein Blatt Pergamentpapier Eine Lupe Zwei Kerzen So wird der Versuch durchgeführt: (arbeitet zu zweit) Eine/einer von euch hält das Blatt Pergamentpapier. Die/der andere nimmt die Lupe und bewegt diese zwischen Kerzen und Papier vor und zurück bis ein scharfes Bild der Kerzen auf dem Pergamentpapier erscheint. Bevor ihr den Versuch macht: Wie sieht das Bild auf dem Blatt Papier aus? Was glaubt ihr? A: verkleinert und aufrecht B: vergrößert und aufrecht C: verkleinert und seitenverkehrt D: vergrößert und seitenverkehrt Ich glaube, Antwort ........... ist richtig, weil Macht nun den Versuch! Zeichne in dieses Feld, was du siehst. Benutze Buntstifte. Das Rechteck soll das Pergamentpapier sein. 30 WIE IM AUGE EIN BILD ENSTEHT Die Lupe wirft ein ....................................... und ............................................ Bild auf das Pergamentpapier. Warum ist das so? Genau so wie auf dem Pergamentpapier entsteht in deinem Auge ein Bild. Wie ist das möglich? So sieht dein Auge von innen aus Ordne den Augenteilen die richtigen Ziffern zu! 1 Lederhaut 2 Hornhaut 3 Pupille oder Sehloch 4 Regenbogenhaut oder Iris 5 Linse 6 Netzhaut 7 Sehnerv 8 Aderhaut 31 WIE IM AUGE EIN BILD ENSTEHT Ergänze den Merktext zum inneren Aufbau des Auges: Das Auge hat die Form einer Kugel. Das Weiße im Auge ist seine Hülle, die ………………………….. . Diese ist besonders zäh und fest und schützt das Auge von außen. Die ………………………… ist vorne durchsichtig und heißt an dieser Stelle Hornhaut. Durch die Hornhaut hindurch kann man die ……………….. erkennen. Wenn viel Licht ins Auge fällt, wird die ………………….. kleiner. Ob du blaue, braune oder grüne Augen hast, hängt davon ab, welche Farbe deine Regenbogenhaut hat. Die Regenbogenhaut wird auch .......................... genannt. Hinter der Pupille liegt die ………………. Sie lenkt das einfallende Licht ab. Man sagt dazu auch, „die ……………… bricht das Licht!“. Die ………………. wirft ein Bild auf die Netzhaut. Diese wirkt im Auge wie eine Leinwand im Kino. Der Sehnerv schließt sich an die Netzhaut an und leitet das Bild weiter an das ....................... . Lösungsworte Iris Linse Lederhaut Linse Gehirn Pupille Leinwand Lederhaut Linse Pupille Die Bauteile des Versuches auf Lernblatt A5 stehen für bestimmte Teile deines Auges. Was glaubst du, wofür stehen sie? Die Kerzen stehen für............................................................................................... Die Lupe steht für..................................................................................................... Das Papier steht für.................................................................................................. Einigt euch in der Gruppe auf die richtige Antwort! Schreibt sie auf einen Zettel. Schreibt auch auf, warum diese Antwort richtig ist. Warum sehen wir die Welt nicht kopfüber und seitenverkehrt? Zwei Dinge, die ich heute gelernt habe: 32 TECHNISCHES MUSEUM WIEN Das Technische Museum Wien mit seinen bedeutenden historischen Sammlungen hat sich im Zuge der Neuplanung der Schausammlung besonders der Einbeziehung von Hands-on-Aktivitäten gewidmet. Seit der Wiedereröffnung 1999 richten sich die didaktischen Ziele in besonderer Weise an Kinder und Jugendliche. Im Rahmen des Projekts „Forschen Lernen“ erfolgt die Entwicklung der Angebote in Kooperation mit der Sachunterrichtsdidaktik KPH Wien/Krems. In den Modellpartnerschaften wurden Module zu den Themen Musik liegt in der Luft, Schmeckt Erdbeerjoghurt nach Erdbeeren? sowie Abenteuer Forschung – Forschen mit allen Sinnen! entwickelt. An dieser Stelle werden Materialien aus dem Modul Forschen mit allen Sinnen sowie eine Bauanleitung für eine Lochkamera präsentiert, welche von einer im Projekt eingebundenen Studierenden stammt. Kontakt: Technisches Museum Wien: Ingrid Prucha Mariahilfer Strasse 212, 1140 Wien [email protected] www.tmw.at KPH Wien Krems: Mag. Brigitte Pokorny Campus Strebersdorf Mayerweckstraße 1, 1210 Wien [email protected] www.kphvie.at 33 Experimentieranleitung Lehrer/innen: Wie kann man Öl von Wasser unterscheiden? NAWI Sachunterricht Fächerübergreifend Sachunterricht allgemein, Werken Zeit: 1 UE Erkenntnisziel: Nicht jede glasklare Flüssigkeit ist Wasser. Der Löschblatt-Test macht das Öl (und Fett) nachhaltig sichtbar. Was brauchst Du? 2 Kaffeefilter oder 2 breite Streifen von einem Löschblatt 2 Pipetten, Wasser und farbloses Speiseöl Kakaobohne ev. Haarfön Wie geht das? Tropfe mit einer Pipette Wasser auf einen Kaffeefilter. Danach beträufle das 2. Filterpapier mit dem Öl. Jetzt lege die beiden Filter auf einen sonnigen Platz zum Trocknen – und dann heißt es abwarten! (oder Du benützt den Fön). Was kannst Du beobachten? Der feuchte Wasserfleck auf dem Kaffeefilter trocknet vollständig - ohne sichtbaren Rest. Der feuchte Ölfleck verschwindet nicht mehr. Lege jetzt eine Kakaobohne auf das Löschblatt und zerdrücke sie. Enthält sie Wasser oder Öl? 34 Experimentieranleitung Schüler/innen: Frage: Wie kann man Öl von Wasser unterscheiden? Was brauchst Du? 2 Kaffeefilter oder 2 breite Streifen von einem Löschblatt 2 Pipetten, Wasser und farbloses Speiseöl Kakaobohne ev. Haarfön Wie geht das? Tropfe mit einer Pipette Wasser auf einen Kaffeefilter. Danach beträufle das 2. Filterpapier mit dem Öl. Jetzt lege die beiden Filter auf einen sonnigen Platz zum Trocknen - und dann heißt es abwarten! (oder Du benützt den Fön). Was kannst Du beobachten? Schreibe auf! Lege jetzt eine Kakaobohne auf das Löschblatt und zerdrücke sie. Enthält sie Wasser oder Öl? 35 Experimentieranleitung Lehrer/innen: Wie hoch springt der Ball? NAWI Sachunterricht Fächerübergreifend: Turnunterricht Zeit: 1 UE Lernziel: In jedem bewegten Körper steckt Energie. Er kann sie auf andere Körper übertragen. Die Energie kann sich aber niemals vergrößern. Was brauchst Du? 3 Bälle, unterschiedlich groß ( z.B. 1 Basketball, 1 Tennisball, 1 Flumi) ev. einen unelastischen Ball Großer Raum ohne Hindernisse (Schulgang, Turnsaal, Freier Platz im Klassenzimmer) Wie geht das? Halte zuerst den größten Ball mit gestreckten Armen über den Boden, auf ein Kommando lass den Ball zu Boden fallen. Was kannst Du beobachten? Der Ball springt nicht mehr so hoch zurück, auch nach einigen Wiederholungen. Wie geht es weiter? Halte nun den kleineren Ball mit der zweiten Hand auf den großen Ball, Du kannst Dir auch helfen lassen. Lass beide gemeinsam auf Kommando fallen. Versuche es auch mit dem zweiten kleinen Ball. Was kannst Du nun beobachten? Nun springt der kleinere Ball plötzlich viel höher als die Ausgangslage, der große Ball nicht mehr so hoch wie zuerst. Beim Aufprall auf den Boden verformt sich der Ball. Da er elastisch ist, nimmt er seine ursprüngliche Gestalt wieder an und schnellt dabei in die Höhe. Aufgrund der Reibung im Material geht aber Energie verloren und er erreicht seine ursprüngliche Lage nicht mehr. Beim zweiten Versuch beschleunigt er nach dem Aufprall zusätzlich den kleinen Ball. Da der viel kleiner ist, reicht die Kraft aus, ihn recht hoch zu treiben. Der große Ball verliert aber dabei die entsprechende Energie und kommt nicht mehr so hoch wie beim ersten Mal. 36 Experimentieranleitung Schüler/innen: Frage: Wie hoch springt der Ball? Was brauchst Du? 3 Bälle, unterschiedlich groß ( z.B. 1 Basketball, 1 Tennisball, 1 Flumi) ev. einen unelastischen Ball Großer Raum ohne Hindernisse (Schulgang, Turnsaal, Freier Platz im Klassenzimmer) Wie geht das? Halte zuerst den größten Ball mit gestreckten Armen über den Boden, auf ein Kommando lass den Ball zu Boden fallen. Was kannst Du beobachten? Schreibe auf! Wie geht es weiter? Halte nun den kleineren Ball mit der zweiten Hand auf den großen Ball, Du kannst Dir auch helfen lassen. Lass beide gemeinsam auf Kommando fallen. Versuche es auch mit dem zweiten kleinen Ball. Was kannst Du nun beobachten? Versuche eine Erklärung zu finden! 37 Bastelanleitung Forschungsmappe Du brauchst: Papier (Naturpapier, Zeichenkarton) in der Größe A2 Bleistift, Lineal, Papierschere, zum Verzieren: Farbstifte, Malfarben, Fotos, etc. Wie geht das? Übertrage die Vorlage der Mappe entsprechend dem Maßstab auf Dein Papier. Schneide zuerst entlang der schwarzen Linien (die grauen Flächen fallen weg), nun falte entlang der punktierten Linien die so entstandenen Klappen nach innen – Fertig! Wenn Du eine fertige A4-Mappe besitzt, kannst Du sie natürlich auch verwenden. Wozu dient das? Jetzt kannst Du Deine persönliche Forschungsmappe verzieren und darin alle wertvollen Dinge sammeln und aufbewahren. Viel Erfolg! Die Abbildung zeigt eine Bastelvorlage für eine „Forschermappe“. 38 Wenn Licht durch ein Loch fällt… wir bauen eine Lochkamera Im Technischen Museum kann man einige Lochkameras bestaunen. Für alle, die eine besitzen möchten, hier eine: Fotoanleitung Material pro Kind: 1 neuer Film, 1 leere Filmdose, 1 Stückchen Alublech, 1 Zündholzschachtel („Lade“ und „Hülle“), 1 Holzstäbchen (oder Eislöfferl), ca. 5 cm2 Karton, ein Stückchen schwarzer Karton (ca. 2cm x 1 cm), ev. 1 Klebepunkt für das Eislöfferl Material pro Gruppe: 2-3 Stanleymesser, 2-3 Rollen Klebeband, 2-3 Rollen Isolierband, 2 Nadeln, 1-2 schwarze Filzstifte (besser: permanent Marker) mit breiter Spitze, etwas feines Schmirgelpapier, 1-2 Scheren Achtung: Die Arbeit mit dem Papiercutter erfordert Vorsicht und die Anwesenheit einer zweiten Lehrkraft! Arbeitsschritt 1 „Lade“ der Zündholzschachtel innen schwarz anmalen Die Arbeitsschritte 1-3 können parallel zueinander durchgeführt werden, da nur bei Arbeitsschritt 2 Werkzeug verwendet wird, das jedoch die besondere Aufsicht einer Lehrperson erfordert. Material: permanent Marker, Zündholzschachtel 39 Arbeitsschritt 2 Loch in die „Hülle“ der Zündholzschachtel schneiden Material: Stanleymesser, Hülle der Zündholzschachtel Arbeitsschritt 3 Schuber (zum Auslösen) zuschneiden Achtung: Stanleymesser! Die „Hülle“ der Zündholzschachtel hat zum Schneiden mehr Stabilität, wenn man die „Lade“ in der „Hülle“ belässt. Material: Schere, Kartonstück Arbeitsschritt 4 kleines Loch in das Metallplättchen stechen (Pinhole) Material: Nadel, Metallplättchen Die Arbeitsschritte 4-7 können wieder parallel zueinander durchgeführt werden, da nur in Arbeitsschritt 7 ein Werkzeug verwendet wird, das die besondere Aufsicht einer Lehrperson erfordert. Getränkedosen sind gute Arbeitsschritt 5 „Metallplättchen – Metallplättchen von beiden Lieferanten“. Seiten abschmirgeln (damit wird der ausgefranste Rand vom Durchstechen mit der Nadel glatt gemacht) Material: Metallplättchen (mit Loch), feines Schmirgelpapier Arbeitsschritt 6 das abgeschmirgelte Metallplättchen schwarz anmalen (permanent Marker verwenden) Material: permanent Marker, abgeschmirgeltes Metallplättchen 40 Arbeitsschritt 7 Achtung: Loch („Maske“) in die „Lade“ der Stanleymesser! Zündholzschachtel schneiden Material: Stanleymesser, „Lade“ der Zündholzschachtel Arbeitsschritt 8 Metallplättchen mit schwarzem Isolierband auf die Zündholzschachtel kleben, so, dass das Loch im Metallplättchen über dem Loch in der „Hülle“ sitzt. Material: Metallplättchen, „Hülle“ der Zündholzschachtel, schwarzes Isolierband Arbeitsschritt 9 Abdeckung aus schwarzem Karton zuschneiden Material: schwarzer Karton, Schere Arbeitsschritt 10 Schuber mit schwarzem Isolierband über das zuvor (Arbeitschritt 8) befestigte Metallplättchen kleben Material: schwarzes Isolierband, Schuber, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 8 Arbeitsschritt 11 neuen Film aus der Plastikdose nehmen und gerade abschneiden Material: neuer Film, Schere 41 Arbeitsschritt 12 den neuen Film ein Stückchen herausziehen und durch die „Hülle“ der Zündholzschachtel stecken; die „Lade“ dazuschieben Material: neuer Film (abgeschnitten), vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 10 Arbeitsschritt 13 neuen Film mit dem Stückchen Film, das noch aus der alten Filmdose schaut, mit Tixo verbinden Material: alte Filmdose, Tixo, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 11 Arbeitsschritt 14 Holzstäbchen in die alte Filmdose stecken, den neuen Film in die alte Filmdose hineinziehen, bis beide Filmdosen ganz an der Zündholzschachtel anliegen. Holzstäbchen unbedingt von oben in die alte Filmdose stecken, da man sonst zum Auslösen die Kamera nicht so gut aufstützen kann. Material: Holzstäbchen, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 12 Arbeitsschritt 15 mit schwarzem Isolierband so verkleben, dass möglichst nirgendwo Licht auf den Film treffen kann (außer durch das Loch im Metallplättchen) Material: schwarzes Isolierband, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 13 42 Rundherum kleben (nicht einzelne Streifen) Achtung: den Film nicht unabsichtlich mitkleben ! Arbeitsschritt 16 Abdeckung aus schwarzem Karton in den Schuber schieben Material: Schwarze Abdeckung, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 14 Und bei jedem Filmwechsel: die Schritte 11-16 wiederholen. Arbeitsschritt 17 Das Holzstäbchen mit einem farbigen Klebepunkt markieren und anschließend 2x umdrehen, und so das bei der Herstellung belichtete Filmstückchen in die alte Filmdose hineinziehen Material: farbiger Klebepunkt, vorläufiges Produkt von Arbeitsschritt 15 Fotos machen: im Zimmer 3 Sekunden öffnen, im Freien reicht 1 Sekunde besser „unbewegte Motive“ wählen beim Auslösen möglichst nicht wackeln, (Kamera an einem schweren Gegenstand befestigen und beim Auslösen nur den schwarzen Karton heraus ziehen und dann wieder hinein schieben. Die restliche Kamera so wenig wie möglich berühren!) - vollen Film entwickeln lassen Hier sieht man einige Fotos, die mit dieser Kamera gemacht wurden: 43 EXPERIMENTIER-WERKSTATT WIEN Die Experimentierwerkstatt Wien ist Entwickler von Hands-on Exponaten und Ausstellungen zum Thema Physik, die zum eigenen Erleben von Phänomenen einladen. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, bei dem Alltagsbezug und ästhetische Komponenten eine große Rolle spielen. Schüler/innen entdecken nicht nur Phänomene selbst sondern bilden auch Begriffe, Analogien, Assoziationen, Hypothesen und Theorien, mit denen sie diese Phänomene erklären und sich ein eigenes Bild davon machen. Seit Herbst 2009 betreibt die Experimentierwerkstatt Wien einen Ausstellungsraum an der Pädagogischen Hochschule Wien. Kontakt: Experimentierwerkstatt Wien Ottakringerstraße 49/2, 1160 Wien Mag. Eleonore Fischer, Dr. Josef Greiner Vermittlungstermine: nach Voranmeldung (Dauer 90 Minuten): Mo-Fr, 9.00 und 11.00 Uhr Adresse: PH Wien, 1100, Grenzackerstraße 18, Eingang Ettenreichgasse 45a Haus 2, 2. Stock, Zimmer 2.2.035 [email protected] [email protected] www.experimentier.com 44 Ganz einfach: Tropfenmetamorphose Was wird benötigt? 1 Glas Tinte oder Lebensmittelfarben 1 Kochlöffel Nimm ein unverziertes, durchsichtiges, möglichst hohes Glas, fülle es mit Wasser und lasse das Wasser ein wenig zur Ruhe kommen. Stelle das Glas vor einen hellen Hintergrund (ein Fenster oder eine angeleuchtete Wand) und lasse aus wenigen Zentimetern Höhe einen Tropfen Tinte ins Wasser fallen. Du kannst dann das Schauspiel seines Absinkens und sich Entfaltens genießen. Variationen nach Farbe, Fallhöhe, Wasserbewegung ... sind möglich. Für ausführlichere Versuche ist es ratsam, Lebensmittelfarben, statt Tinte zu verwenden. Dazu noch eine Spezialität: Versetze das Wasser mit einem Sprudler oder Kochlöffelstiel in eine schnelle Drehbewegung bis sich ein kleiner Wasserstrudel bildet. Die hineingetropfte Farbe macht dann den überraschenden und interessanten Bewegungsverlauf im Strudel sichtbar. 45 Schon etwas mehr Aufwand: Schallwelle Was wird benötigt? 1 Lautsprecher 1 Zwirnfaden 1 Audiogerät Ausgangspunkt für diese Installation ist ein Lautsprecher. Du kannst ihn neu kaufen oder noch besser aus einem kaputten Radio, Fernseher oder einem anderen Audiogerät ausbaut werden. (Wer noch keine Erfahrungen mit dem Innenleben von elektrischen Geräten hat: Der Lautsprecher ist ein meist kreisrundes Ding, vorne mit einer trichterförmigen Membran aus grauem Papier und hinten mit einem starken Magneten. Er liegt hinter der durchlöcherten Fläche des Gehäuses, beziehungsweise in den Boxen). Vom Lautsprecher gehen zwei Drähte weg, die man beim LautsprecherAusgang eines Audiogerätes anschließen kann (mit einem entsprechenden Stecker); man sollte dabei darauf achten, dass die sogenannte “Impedanz” des Lautsprechers – sie steht meist hinten drauf: 4 Ohm oder 8 Ohm – mit der Ausgangs-Impedanz des Gerätes übereinstimmt. Spielt man ein Musikstück, so ist an der Lautsprechermembran ein deutliches Vibrieren zu spüren; Staubkörner, die vielleicht darauf liegen fangen zu hüpfen an. Für unsere Installation befestigen wir nun in der Mitte des Trichters – meist befindet sich dort eine leicht gewölbte, kleine Kreisfläche – eine kleine Schleife aus dünnem, steifen Draht (Ankleben mit einem Tropfen aus einer Heißklebepistole oder einem anderen Kleber). An diese Schleife kann nun ein Zwirnfaden geknüpft werden. Der Lautsprecher wird aufgestellt: man kann ihn mit seiner magnetischen Hinterseite an eine metallische Fläche heften, zum Beispiel die Seitenwand eines E-Herdes (er hält dort durch seinen Magneten). Der Zwirnfaden wird waagrecht vom Lautsprecher weg ausgerollt und an seinem anderen Ende irgendwo befestigt, sodass er leicht spannt. 46 Der Zwirnfaden fängt nun im Rhythmus der Musik zu schwingen an und bildet sogenannte “Stehende Wellen” aus, mit “Knoten”, an denen er ganz ruhig ist und “Bäuchen”, an welchen er heftig hin und her schwingt. Nicht bei jedem Ton ist etwas zu sehen; es muss “Resonanz” geben: das heißt, die Länge der jeweiligen Welle muss mit der Länge des Fadens, seiner Spannung und der Tonhöhe zusammenpassen. Man kann nun die Spannung und die Länge des Fadens variieren. Interessant ist es auch, mehrere Fäden strahlenförmig vom Lautsprecher weg zu spannen, mit unterschiedlichen Längen, sodass man jeweils die Fäden mit Resonanz anklingen sehen kann. 47 Noch etwas mehr Aufwand, aber keine Hexerei: Sonoskop Was wird benötigt? 1 Kartonrolle Durchmesser ca. 12 cm, Länge 15 cm 1 Kartonrolle Durchmesser ca. 12 cm, Länge 20 - 30 cm 1 Kartonrolle Durchmesser ca. 4-6 cm, Länge 10 cm 1 Karton 1 Gummimembran, Kautschukfolie 1 Gummiring ausgesiebter Malzkaffee Bohrmaschine mit Kreisschneideaufsatz Man besorgt sich eine möglichst dicke Kartonrolle (von ca. 12 cm Durchmesser aufwärts, erhältlich als Abfall in Teppichgeschäften oder manchmal in Abfallcontainern) und schneidet – am besten mit einer Gehrungssäge – zwei Stücke davon herunter: eines mit einer Länge von ca. 15 Zentimeter, das andere etwas länger (20 bis 30 cm). Achtung: die Schnitte sollen möglichst senkrecht und glatt sein! Jetzt werden beide Rohrstücke nebeneinander senkrecht aufgestellt – sie bilden die Hauptbestandteile des Sonoskops. In das höhere Rohr wird man hineinsingen können, das niedrigere wird mit einer Gummimembran bespannt werden. Vorher müssen wir aber eine Verbindung zwischen beiden herstellen. Dazu bohrt man mit dem Kreisschneide-Aufsatz einer Bohrmaschine in jedes Rohrstück auf gleicher Höhe (ein paar Zentimeter von unten) ein Loch von 48 ca. 4 bis 6 cm Durchmesser. In diese Löcher wird ein ca. 10 cm langes Stück eines Kartonrohrs gesteckt, das möglichst genau hineinpasst (Kartonrohr von Poster-Rolle oder Stoffrolle). Nun bekommen beide stehenden Rohre noch einen Boden aus Karton (anzeichnen, ausschneiden, draufkleben) und dann wird das niedrigere Rohr bespannt: aus einer weißen Gummi- bzw. Kautschukfolie (man erhält sie als Betteinlage) wird ein Kreis ausgeschnitten, der rundherum um etwa 4 Zentimeter größer ist als die Rohröffnung und auf ebendiese gelegt. Jetzt wird ein starker Gummiring – wie bei alten Marmeladegläsern – drübergespannt und etwaige Falten in der Folie ausgezogen. Zu den Gummiringen gelangt man am besten, wenn man von einen kaputten Moped- oder Autoschlauch (gratis erhältlich in Reparaturwerkstätten) Ringe herunterschneidet. Sinnvoll ist es, sich ein paar unterschiedlich breite Ringe anzufertigen. Zuerst gibt man einen schmäleren Ring (ca. 1 - 2 cm breit) drauf, spannt die Folie, dann einen zweiten Gummiring, jetzt kann man schon etwas mehr spannen und dann noch einen, und am Schluss einen breiten Ring (3 - 4 cm) unter den man die überstehende Folie verstecken kann. Die gleichmäßige Spannung der Folie lässt sich gut überprüfen durch Draufklopfen mit einem Finger: der hörbare Ton soll rundherum gleich hoch klingen; je höher dieser Trommelklang, desto höhere Stimmlagen werden dann sichtbar werden. Jetzt ist das Gerät fertig. Man streut feines, dunkles Pulver (gut eignet sich ausgesiebter Malzkaffe) – dünn und gleichmäßig verteilt – drauf und singt in die Öffnung des hohen Rohres einen Vokal hinein: uuuuuu.... oder oooooo.... oder aaaaa... eignet sich gut. Am besten geht man von ganz tief bis ganz hoch kontinuierlich alle Tonhöhen durch und verharrt an den Stellen, wo “Resonanz” eintritt: die Pulverkörnchen beginnen zu vibrieren, zu wandern und Linien zu bilden – Klangbilder entstehen. 49 INSTITUT FÜR ANGEWANDTE UMWELTBILDUNG, IFAU STEYR Science Center Einrichtung: Institut für angewandte Umweltbildung IFAU Steyr Das Institut für angewandte Umweltbildung IFAU Steyr ist eine außerschulische Bildungseinrichtung, deren Tätigkeitsportfolio die folgenden Punkte umfasst: natur- und erlebnispädagogische Schulprojektwochen, ein jährliches Bildungsprogramm für MultiplikatorInnen, Bildungsprojekte zu unterschiedlichen thematischen Schwerpunkten, Schlau Fuchs Projekte für Kinder von 7-14 im Rahmen von Sommerakademien sowie die Kinder-Uni Steyr. In diesem Projekt wurden in Partnerschaft mit Volksschulen für das Fachgebiet Erdwissenschaft / Geologie Module Fossilien, Entstehung und Erkennen von Gesteinen, Lagerstätten, Fossile Rohstoffe sowie Plattentektonik entwickelt und ausgeführt. Kontakt: Institut für angewandte Umweltbildung IFAU Andreas Bramberger, Dr. Susanne Oyrer, Pili Cela Wieserfeldplatz 22, 4400 Steyr [email protected] www.ifau.at 50 Forschendes Lernen – Den Steinen auf der Spur! Beispiele des IFAU für die Arbeit am Mikroskop in Kleingruppen Wozu die Arbeit am Mikroskop? Das Eintauchen in die Mikrowelt der Gesteine mit Hilfe des Mikroskops soll ermöglichen, dass der Erkenntnisantrieb von den Lernenden ausgeht und diese Lernumgebung zur Neukonstruktion anregt (Akkomodation nach Piaget). Der Lernvorgang ist als eigenständiger Konstruktionsvorgang geplant, der zunächst in der Kleingruppe stattfinden kann und dann im Plenum der Klasse auf seine Viabilität mit den Konstruktionsvorgängen der anderen Gruppen geprüft wird. Pädagogische Zielsetzungen: Folgende Kompetenzen der naturwissenschaftlichen Forschung sollen geübt werden: Gesteine eigenständig im Mikroskop beobachten SchülerInnen können selbst die Forschungsmethode „etwas Beobachten und daraus Schlüsse ziehen“ anwenden Gesteine erkennen, zuordnen Praktische Fertigkeiten der erdwissenschaftlichen Forschung werden ebenfalls geübt: Eigenständiges Hantieren mit dem Mikroskop Forschungsergebnisse vor anderen präsentieren und mit anderen besprechen können Didaktische Umsetzung: Rätselrallye mit Stationsbetrieb – „Den Steinen auf der Spur!“ In Kleingruppen werden insgesamt 6 Stationen durchlaufen, von welchen 5 mit einem Mikroskop ausgestattet sind. Sind solche in Schulen nicht vorhanden, können alternativ auch große Lupen verwendet werden. Es tritt dann allerdings der entscheidende Faktor des „Eintauchens in eine andere Welt“ in den Hintergrund. Jede/r Schüler/in erhält ein Rätselblatt, in dem die Ergebnisse eingetragen werden können. Dauer: ca. 15 min vorausgehende Erklärungen, 5 min Gruppeneinteilung, 60 Minuten arbeiten am Mikroskop, 30 min Präsentation und Diskussion im Plenium 51 Material Mikroskope oder sehr gute Lupen; verschiedene Mineralien und Gesteinstypen (siehe Stationen); Gegenstände der Mohs´schen Härteskala (Bronzemünze, Eisennagel, Glas, Taschenmesser, Stahlfeile, Sandpapier); große Nadel, Schaumgummi oder Blatt, Wasserschüssel, Wasser, Kühlschrankmagnet zum Magnetisieren der Nadel, Kompass; 2 Vulkangesteine aus dem Mineralienhandel, 1 Granit (z.B. aus dem Mühlviertel oder Waldviertel oder ein kleiner Pflasterstein), 1 Ablagerungsgestein z. B. Sandstein oder Kalk; Säckchen mit Halbedelsteinen aus dem Mineralienhandel (z.B. Disthen, Smaragd, Buntkies); Säckchen mit Pyrit aus dem Mineralienhandel, Pyritstufe mit kleinen Pyritwürfeln (Pyrit im Wirtgestein) aus dem Mineralienhandel; Umsetzung 1 - Rätselrallye Station 1: Denk scharf nach! Vor Dir liegen 3 Steine: A Granit; B Kalk; C Schiefer Ritze nacheinander mit folgenden der Härte nach geordneten Gegenständen (Härteskala nach Mohs 1-10): Fingernagel (Härte 2), Bronzemünze (Härte 3), Eisennagel (Härte 4), Glas (Härte 5), Taschenmesser (Härte 6), Stahlfeile (Härte 7), Sandpapier (Härte 8), Diamant(Härte 10) habe ich leider nicht dabei! Welches Gestein ist am weichsten? 1. Trage den Namen in der Rätselrallye ein! (Schiefer) 2. Welche Eigenschaft der Minerale und Gesteine kann man mit der Skala nach Mohs messen? (Härte) Abb. 1: Drei Gesteine – welcher ist am weichsten? 52 Station 2: Baue einen Kompass! Magnetisiere die Nadel, indem Du mit dem Magneten immer in dieselbe Richtung streichst. Lege die Nadel mitten auf den Schaumgummi bzw. das Blatt. Fülle eine Schale mit Wasser und lege den Schaumgummi (das Blatt) auf die Wasseroberfläche und warte, in welche Richtung die Nadel zeigt. Vergleiche mit dem Kompass! Trage im Rätselrallye-Blatt ein: Die Nadel ist nun ein ………. (Magnet) Abb. 2: Baue einen Kompass! Achtung den Magneten (re oben) nicht so nahe wie abgebildet aufbewahren, da er den Kompass und die Nadel beeinflusst! Die Nadel braucht im Wasser ca. 3-5 Minuten, bis sie sich nicht mehr bewegt. 53 Station 3: Sei schlau und schau genau!!! Du hast einen Stein vor dir liegen. Das ist deine Probe. Weißt Du was das für ein Gesteinstyp ist? Glaubst du ist es ein Ablagerungsgestein oder ein magmatisches Gestein (das heißt es stammt aus einer Magmenkammer)? Wenn Du es nicht weißt, dann vergleiche Deinen Stein mit den 3 anderen Steinen, die hier liegen: A Ablagerungsgestein B Vulkangestein C Granit Welcher Stein schaut deiner „Probe“ am ähnlichsten? Was für ein Gestein könnte deine Probe also sein? Trage im Rätselrallye–Blatt ein: Die Probe ist ein ………. . (Vulkangestein) Abb. 3: Vergleichen der Probe (Vulkangestein) mit den drei bekannten Gesteinen – eine in der Naturwissenschaft gängige Methode: vergleichen und zuordnen. Hier ist das Vulkangestein in beiden Fällen fast schwarz. 54 Station 4: Sei schlau und denk´ genau! In diesem Säcken findest Du verschiedene Mineralien. Schau sie Dir mal in Ruhe an! Siehst Du die blaue Farbe des Disthen, den grünen Smaragd, das bunte Erz namens Buntkies, das goldfarbene Erz namens Pyrit oder die Kristallspitzen des Bergkristalls? Wie nennt man Steine/Mineralien die sehr wertvoll und edel sind? Trage den Namen in der Rätselrallye ein! (Edelsteine) Abb.4: li oben Bergkristall (weiß), re oben Disthen (blau, flach, länglich), li unten Pyrit (goldfarben), Mitte unten Buntkies (Metall oxidiert z.T lila!), re unten Smaragd auf Gestein (grün, säulig, länglich) 55 Station 5 : Schau sehr sehr genau! Vor Dir liegt ein Stein und ein rotes Sackerl. Öffne das rote Sackerl und schau dir den Inhalt genau an. Findest Du das würfelförmige goldfarbene Mineral im Gestein wieder? Schau ganz genau mit der Lupe! Wieso könnte das goldfarbene Mineral und die kleinen Minerale im Gestein das gleiche Mineral sein? (gleiche KristallForm und Farbe!) Nenne eine auffällige Eigenschaft (z.B. Form, Farbe, Größe, Gewicht) und trage sie im Rätselrallye-Blatt ein! (Farbe) Abb. 5: Auf dem roten Sackerl liegt der Pyrit in seiner kubischen (würfeligen) Kristallform. Daneben liegt ein Kalkgestein, in welchem winzige kleine Würfel mit der Lupe oder dem Mikroskop sichtbar sind (hier im Bild nicht zu erkennen, durch Kreise gekennzeichnet). 56 Umsetzung 2 : Präsentation und Diskussion Alle Schüler/innen werden als „richtige Forscher“ ausgestattet und erhalten ein „SchlauFuchs T-Shirt“ und eine Forschermappe. Man könnte auch stattdessen ein weißes T-Shirt mit einem Forscherlogo bemalen und dann verwenden. Jede Gruppe denkt sich einen Gruppennamen aus, z.B. „Die Spurensucherinnen!“ und erzählt dann vor den anderen Gruppen, d.h. die Auswertungen (Forschungsergebnisse) werden vor der Klasse vortragen. Als Rollenspiel: Geo-Kongress in z.B. Gaflenz /OÖ. Die Forschergruppen berichten …. Die Ergebnisse der Gruppen werden mit Hilfe des Rallyeblattes verglichen. Schüler/innen der VS Gaflenz/OÖ mit Schlaufuchs Forscher T-Shirts 57 SCHLAUFUCHSRALLYE BLATT 58
